烘培食品废水怎么处理

烘培行业是我国七大类食品制造业之一，食品以面粉、酵母、食盐、砂糖和水等作为基本原料，添加适量油脂、乳品、鸡蛋、添加剂等。随着烘培食品行业的迅速发展、生产规模化，烘培企业生产废水的排水量也在与日俱增，水质也更加复杂。烘培废水本身无毒性，但含有大量的可生物降解的有机物，COD、BOD5、SS 较高，而且还含有较高浓度的动植物油。目前国内外有关糕点行业废水处理的报道较少，如何提高和改进糕点烘培行业废水处理技术，采用科学的工艺技术路线组合，切实解决糕点行业废水治理问题引起越来越多的重视。

某面包烘培厂废水水量500 m3/d，废水中含有大量的面粉和奶油，原污水处理站不能处理现在的污水负荷，原工艺采用气浮+厌氧+好氧工艺处理生产废水，由于预处理效果较差，厌氧停留时间较短，原有污水处理站不能满足厂区现有的实际生产需求，需将厂区污水处理站进行改造。本文结合水解酸化/ UASB/A2O工艺处理烘培废水的处理效果及工艺设计参数等，可以为类似工程提供经验。

1 原有工艺

1.1 工程概况

废水进水水量500 m3/d，经废水处理站处理后的水质能达到污水综合排放标准（GB 8978－1996）所规定的一级水质排放标准。该工程的设计进水水质及排放标准见表1。

1.2 原工艺存在问题

（1）污水在进入调节池之前，预处理设计不合理，没有把大颗粒的固体去除造成调节池有效池容被沉淀池占据，没有起到调节水质水量的作用。

（2）气浮设备前没有隔油及沉淀预处理工艺，造成高浓度的悬浮污染物及大量的油类直接进入气浮设备，造成气浮设备负荷太高。气浮设备效果太差，可能是设备配置或设计不合理造成，不能满足本工程污水预处理的需要。

（3）厌氧处理单元设计不太合理，造成布水效果及厌氧三相分离效果差，污泥排泥不畅，从而影响厌氧的整体处理效果。厌氧处理单元设计时没有根据实际水质情况进行计算，造成厌氧罐的容积太小，水力停留时间太短，不能对有机污染物进行充分降解，以至不能满足实际水质的处理要求。

（4）CASS 池微孔曝气头堵塞或损坏太多，充氧效果差，影响处理效果。CASS 池的滗水器的滗水堰长不符合设计规范要求，不能保证滗出的清水悬浮物不超标。

（5）由于水中含有大量面粉，整个系统在运行当中会产生大量的污泥，原系统采用的污泥脱水装置并不能解决此种污泥的脱水问题，需要改变脱水方式；脱水的污泥进泥流程太长，不利于污泥处理。而且，目前的污泥处理系统处理能力偏小，不能满足污泥处理的需要。

2 改造工艺流程

为使出水达到污水经污水处理处理后出水达污水综合排放标准GB 8978－1996 规定的一级标准的要求，及污水处理站目前的状况，确定隔油+气浮+UASB +A2O+曝气生物滤池的主体处理工艺污水处理工艺流程，改造后的工艺流程见图1。

生产污水经管道收集后自流进入格栅井，经格栅去除大块杂物，然后进入集水池。在集水池内安装自带搅拌的潜污泵，通过搅拌切削可防止潜污泵堵塞。集水池的污水经潜污泵提升进入旋转固液分离机。旋转固液分离机通过0.5 mm的滤网，在旋转离心力的作用下将污水中的大部分面粉等悬浮物去除，然后自流进入隔油池，去除污水中的浮油后进入调节池。经水质水量调节后的污水，经调节池提升泵提升进入竖流沉淀池，通过沉淀进一步去除滤网没去除的污染物，然后进入气浮池作进一步气浮处理[1]，确保污水中的油类、面粉及其它悬浮污染物得到有效去除。然后自流进入水解酸化池，经水解菌将污水中的大分子有机物降解为小分子有机物，提高废水的可生化性。经水解酸化池处理后的污水进入中间水池，经提升泵提升进入UASB 厌氧池进行厌氧处理[2]，通过厌氧菌将污水中的有机污染物转化为甲烷、二氧化碳和水。经UASB 厌氧处理后的污水自流进入缺氧+厌氧+好氧A2/O 系统作进一步生物处理，从而较彻底地去除污水中的污染物。

经二沉池处理后的污水自流进入中转池，经曝气生物滤池提升泵提升进入曝气生物滤池作进一步处理。曝气生物滤料通过生物膜进一步降解污水中的有机污染物，并脱氮除磷。同时，曝气生物滤池还兼有过滤的作用。经曝气生物滤池处理后，污水可达污水综合排放标准（GB 8978－1996）规定的一级标准的要求，经污水总排口计量后达标排放。

曝气生物滤池运行一段时间后，老化脱落的生物膜越来越多，截留的污染物也越来越多，造成滤料堵塞，出水悬浮物增多，此时需对曝气生物滤池进行反冲。反冲洗水回调节池重新处理。

3 主要构筑物及设计参数

格栅间：钢筋混凝土结构，构筑物尺寸3.0 m×0.4 m×2.0 m（新建），污水中的动植物油和面粉混合，粘附在格栅条上易产生堵塞，采用机械格栅打捞。机械格栅机1 台。

集水池：对来水进行收集，钢筋混凝土结构，构筑物尺寸3.0 m×2.0 m×2.5 m（新建），与格栅间合建，集水池安装搅拌潜污泵，出水接入旋转固液分离机，1 台，流量为25 m3/h，滤网孔径0.5 mm，电机功率1.5 kW。接入分离机可去除大部分悬浮污染物，防止其进入隔油池及调节池内沉淀，方便清泥，且节约占地面积。

隔油池：钢筋混凝土结构，建筑物尺寸2.0 m×3.0 m×2.5 m，新建于原调节池上。

调节池改造：将原有污泥池隔墙打通与调节池相连，增大调节池池容。改造后构筑物尺寸8.9 m×6.5 m×3.5 m，有效池容175 m3，水力停留时间8.4 h，用于调节水质情况，碱性水质波动。

竖流沉淀池：利用原有厌氧池改造，沉淀池直径5.4 m，表面负荷0.988 m3/(m2·h)，除池体增加，新增设备，中心沉淀配水系统1 套，污泥集泥斗及排泥系统1 套。

气浮池：新增配套设施，管道混合器1 个，溶气罐1 个，回流溶气泵1 台规格：Q=10 m3/h，H=40 m，N=4 kW，涡旋式空压机2 台，气浮池体，碳钢防腐，处理能力21 m3/h。

水解酸化池：利用原有1 座厌氧池改造，水利停留时间5 h，增加水解布气系统1 套，污泥排泥系统1 套。

中间水池：利用原污泥池进行改造，构筑物尺寸2.5 m×2.0 m×3.5 m，有效池容13 m3，中间池提升泵，2 台，1 用1 备，参数为Q=21 m3/h，扬程：15 m，电机功率2.2 kW。

UASB 厌氧池：单池构筑物尺寸6.0 m×6.0 m×7.0 m，2 座，有效池容468 m3，容积负荷5 kg/(m3·d)，三相分离器8 套，厌氧布水器30 套，内循环回流泵2 台，参数Q=9 m3/h，H=15 m，N=0.75 kW。

厌氧池缺氧池合建：厌氧池，有效容积73 m3，钢混结构，水力停留时间3.5 h，厌氧阶段，释放污水中的磷。缺氧池，有效容积127 m3，水利停留时间6 h，缺氧池在反硝化脱氮过程中，大量消耗废水中的含氮有机物，大幅度降低废水COD、BOD5。

好氧曝气池改造：利用原有曝气池改造，增加隔墙，需更换部分曝气头和管线，风机。有效池容500m3，水力停留时间24 h。混合液回流泵，2 台（1 用1备），参数：Q=100 m3/h，H=10m。污泥回流泵2 台（1用1 备）参数：Q=25 m3/h，H=10 m。

二沉池：1 座，钢混结构，构筑物尺寸4.0m×6.5m×5.0 m，表面负荷0.8 m3/(m2·h)，对污水进行泥水分离，采用斜管沉淀。

中转池：1 座，钢混结构，工艺尺寸1.5 m×1.5 m×4.5 m，接收二沉池出水，以便曝气生物滤池进水泵提升。曝气生物滤池进水泵，1 台，Q=25m3/h，H=15m，N=2.2 kW。

曝气生物滤池，2 座，钢混结构，单体构筑物尺寸3.0 m×1.5m×5.0m，对二沉池出水做进一步处理。增加鼓风机，2 台，1 用1 备，Q=6.2 m3/min，N=7.5 kW，与好氧池共用。

清水池：1 座，钢混结构，尺寸1.5m×1.5m×4.5m。

反冲洗水泵参数Q=100 m3/h，H=15 m，N=7.5 kW。接受曝气滤池出水，对曝气生物进行反冲洗。

污泥池：1 座，钢混结构，工艺尺寸3.9 m×2.7 m×4.5 m，污泥泵参数：Q=6 m3/h，H=60 m。

其他构筑物：加药设备房新建于调节池之上，放置及安装加药设备。尺寸4.5 m×2.7 m×3.5 m，1 座，合设备房新建于二沉池旁，面积50 m2。

4 运行效果及分析

4.1 运行效果

该污水处理站自2012 年3 月启动以来，运行效果稳定，出水处理效果较好，各项均达到设计要求和处理排放标准。废水处理效果见表2。

由表2 可以看出，针对该面包烘培食品类废水用水解酸化/UASB/A2O 的组合工艺，处理后出水效果很好，具有较高的去除效率，COD、氨氮、SS、油类及总磷出水质量浓度分别为83.48、11.61、31.86、0.26、0.46 mg/L，可以达到污水综合排放标准（GB8978－1996）的一级排放标准，可见该工艺适用于烘培食品类废水的处理。

4.2 工艺处理效果分析

面包加工食品类废水为高浓度有机污水，其BOD5/COD 在0.37 左右，可生化性好，宜采用厌氧+好氧的主体处理工艺对污水进行处理。但由于污水中含有大量的面粉、油类，因此预处理特别重要。原污水处理站之所以不能对污水进行有效处理，其中一个重要因素就是预处理效果不好。

在污水处理前段增加隔油池、旋转高效固液分离机，以去除浮油及大粒悬浮污染物（面粉）。但考虑到部分面粉很细，固液分离机分离不彻底，因此在调节池后增加竖流沉淀池、气浮单元作进一步去除[3]，以确保后续生物处理单元的长期稳定运行。

由于该污水污染物浓度特别高，因此，要求要有足够的有效池容，才能保证对污水进行有效处理。而根据目前污水处理站的实际情况，占地面积十分有限，因此必须采用高效处理工艺。采用水解酸化+UASB 厌氧工艺对废水进行厌氧处理，去除大部分有机物，同时提高废水的可生化性，增强后续好氧处理的效果。

经上述厌氧工艺处理后的废水，仍含有较高浓度的氨氮和总磷，因此后续工艺采用具有脱氮除磷的A2/O 工艺进行处理。可有效减少占地面积，提高废水的处理效果，为后续的深度处理创造条件。

5 经济技术分析

5.1 工程投资

工程总投资投资为310 万元，其中土建部分投资217 万元，设备部分投资93 万元。

5.2 运行费用

动力费：废水处理站总装机容量51.0 kW，实际总运行容量24.6 kW，有些设备间歇使用，总运行容量缩小至0.7 倍，按当地电价0.5 元/kWh 计，动力费用为0.32 元/m3。

药剂费：絮凝剂、碱、营养液共0.51 元/m3。

人工费：本污水处理站设3 名转运工，每月人工费1 500 元，折合费用0.36 元/ m3。

水费：主要为污水处理站员工用水及配药用水等，日用水量约为2.0 m3，水费按5.2 元/m3 计，则污水的水费为0.02 元/m3。

直接运行费用包括动力费、药剂费、人工费，合计为1.21 元/m3。

6 结论

采用水解酸化/UASB/A2O 处理烘培食品类废水，事实证明该组合工艺对该高浓度食品废水有很强的针对性，有一定的抗冲击能力和高负荷承受力，出水可以达到污水综合排放标准（GB 8978－1996）的一级排放标准。

本项目处理工艺占地省，构筑物构造较简单，操作较简单，废水处理工程投资省，运行费用较低，吨水处理费用为1.21 元/m3。